[发明专利]叶轮式多脉冲水力振荡器在审
| 申请号： | 201910015300.X | 申请日： | 2019-01-08 |
| 公开（公告）号： | CN109707313A | 公开（公告）日： | 2019-05-03 |
| 发明（设计）人： | 田家林;魏来;胡志超;胡学华;范昌玥;王彦之;葛桐旭;杨应林 | 申请（专利权）人： | 西南石油大学 |
| 主分类号： | E21B7/24 | 分类号： | E21B7/24;E21B28/00 |
| 代理公司： | 成都环泰知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 51242 | 代理人： | 赵红欣;李斌 |
| 地址： | 610501 四*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种用于石油钻井等领域中的具有促进排屑功能的水力振荡器。其技术方案是：上接头、上壳体、下壳体和下接头依次通过螺纹连接；叶轮通过平键与叶轮轴配合以实现其周向定位，并通过叶轮轴上的阶梯和锁紧螺母实现其轴向定位；叶轮芯轴、传动短节和阀芯依次通过螺纹连接；传动短节径向开有四个相互间隔90°的通孔，下端与动阀板通过螺纹连接；阀芯上端设有两个相互间隔180°的径向通孔；上接头中部开有两个相互间隔180°的通孔，零件装配之后上接头上的通孔与阀芯上的通孔处于径向同一平面内。本发明可产生轴向振动，有效减小水平井、大位移井下部钻具与井壁的摩阻力，能提高钻井液携岩能力，在提高钻井效率的同时，可避免粘卡等井下事故。 | ||
| 搜索关键词： | 通孔 螺纹连接 上接头 水力振荡器 传动短节 叶轮轴 阀芯 叶轮 大位移井 阀芯上端 井下事故 径向通孔 零件装配 石油钻井 锁紧螺母 叶轮芯轴 周向定位 轴向定位 轴向振动 钻井效率 动阀板 多脉冲 摩阻力 上壳体 水平井 下接头 下壳体 叶轮式 钻井液 减小 井壁 排屑 平键 下端 携岩 钻具 配合 | ||
【主权项】：
1.叶轮式多脉冲水力振荡器，由上接头、推力轴承、轴承挡环、O型密封圈A、喷嘴、O型密封圈B、耐磨衬套、O型密封圈C、阀芯、柱形连接块、平键A、上壳体、导流套、锁紧螺母、垫片、叶轮、平键B、叶轮套筒、叶轮轴、定位套筒A、滑动轴承、过流盘、支撑盘、定位套筒B、传动短节、下壳体、动阀板、静阀板、套筒、下接头组成，其特征在于上接头(1)、上壳体(11)、下壳体(26)和下接头(30)依次通过螺纹连接；上接头(1)中部设置有4个相互间隔90°的径向通孔，通孔内设置有螺纹，喷嘴(5)装在上接头(1)中部的4个径向通孔内，并通过螺纹固定其位置；推力轴承(2)位于上接头(1)与轴承挡环(3)之间，轴承挡环(3)位于阀芯(9)上端，推力轴承(2)下端设置有O型密封圈A(4)；耐磨衬套(7)位于阀芯(9)与上壳体(1)之间，并与上壳体(1)之间采用过盈配合，与阀芯(9)之间采用间隙配合，在耐磨衬套(7)上下两边设置有O型密封圈B(6)和O型密封圈C(8)将其与钻井液隔开；阀芯(9)上端设置有两个相互间隔180°的径向通孔，与柱形连接块(10)通过平键A(12)连接；柱形连接块(10)与叶轮(16)通过螺纹连接；导流套(13)、叶轮套筒(18)、过流环(22)、支撑环(23)位于下壳体内部，依次相互接触，通过上壳体卡紧，实现其轴向定位；叶轮(16)位于叶轮套筒(18)内部，并通过平键B(17)与叶轮轴(19)配合实现其周向定位，通过锁紧螺母(15)将叶轮轴(19)上的台阶固定在叶轮轴(19)上，实现其轴向定位；定位套筒B(24)与叶轮轴(19)之间采用过盈配合；滑动轴承(21)位于过流盘(22)与定位套筒A(20)之间，滑动轴承内圈与定位套筒A(20)采用过盈配合，滑动轴承外圈与过流盘(22)采用过盈配合；叶轮轴(19)、传动短节(25)和动阀板(27)依次通过螺纹连接，传动短节(25)中部设置有4个相互间隔90°的过流通孔；套筒(29)上端与静阀板(28)紧挨，下端与下接头(30)紧挨，实现对静阀板(28)的定位。
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- 田家林;魏来;胡志超;胡学华;范昌玥;王彦之;葛桐旭;杨应林 - 西南石油大学
- 2019-01-08 - 2019-05-03 - E21B7/24
- 本发明公开了一种用于石油钻井等领域中的具有促进排屑功能的水力振荡器。其技术方案是：上接头、上壳体、下壳体和下接头依次通过螺纹连接；叶轮通过平键与叶轮轴配合以实现其周向定位，并通过叶轮轴上的阶梯和锁紧螺母实现其轴向定位；叶轮芯轴、传动短节和阀芯依次通过螺纹连接；传动短节径向开有四个相互间隔90°的通孔，下端与动阀板通过螺纹连接；阀芯上端设有两个相互间隔180°的径向通孔；上接头中部开有两个相互间隔180°的通孔，零件装配之后上接头上的通孔与阀芯上的通孔处于径向同一平面内。本发明可产生轴向振动，有效减小水平井、大位移井下部钻具与井壁的摩阻力，能提高钻井液携岩能力，在提高钻井效率的同时，可避免粘卡等井下事故。
- 负脉冲岩屑床清除钻具装置-201821475630.4
- 姜朝民;张瑞平;徐广飞;袁鑫伟;李焱坤;马静;刘冬;葛娜 - 中国石油集团西部钻探工程有限公司
- 2018-09-10 - 2019-04-23 - E21B7/24
- 本实用新型涉及井下岩屑床清除工具技术领域，是一种负脉冲岩屑床清除钻具装置，其包括钻杆、钻头和负脉冲岩屑床清除工具；在钻杆和钻头之间固定安装有负脉冲岩屑清除工具，负脉冲岩屑清除工具包括负脉冲安装筒和能产生负脉冲的泥浆脉冲发生器。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，通过负脉冲岩屑清除工具释放负脉冲的不断冲击井壁上的岩屑床，达到清除岩屑床的效果，改善了常规手段清除岩屑床效果不理想的问题，增加了岩屑床清除的手段，本实用新型尺寸与钻铤尺寸相当，小于扶正器尺寸，降低了扶正器形式的岩屑床清除器易发生卡钻的风险。
- 防掉型水力振荡器-201821223769.X
- 王军利;韩文全 - 天津立林石油机械有限公司
- 2018-07-31 - 2019-04-16 - E21B7/24
- 本实用新型涉及钻头技术领域，尤其涉及一种防掉型水力振荡器，包括传动芯轴、上接头、传动壳体、中套筒、防掉螺母、碟形弹簧、芯轴接头；所述传动芯轴与所述上接头连接，所述传动壳体的左端与所述上接头上部螺纹连接，所述传动壳体的右端与所述中套筒的左端螺纹连接，所述传动芯轴的台肩处设置有螺纹，所述防掉螺母与所述螺纹连接，所述防掉螺母的外径尺寸大于传动壳体的内径尺寸。本实用新型的防掉装置中的防掉螺母的外径尺寸要大于传动壳体的内径尺寸，因此，在发生断裂意外时，防掉螺母与传动壳体相配合防止钻具落井危险的发生。
- 具有轴向振动和周向振动功能的复合提速螺杆钻具-201711433787.0
- 柳鹤;王建龙;张文华;周宝义;尚薇;李伟;郭科佑 - 中国石油集团渤海钻探工程有限公司
- 2017-12-26 - 2019-04-12 - E21B7/24
- 本发明公开了一种具有轴向振动和周向振动功能的复合提速螺杆钻具，包括上接头、防掉杆、马达、万向轴、传动轴、轴承、碟形弹簧、上振动块、滚珠、下振动块、防掉帽、传动接头、锁帽、弹性挡圈、配液套、排液盘和摆锤，防掉杆设置于上接头的内侧，马达的转子设置于防掉杆下方，转子下方设置万向轴，万向轴下方的传动轴由上传动轴和下传动轴组成，上传动轴外侧设置轴承，下传动轴外侧设置碟形弹簧、上振动块、滚珠、下振动块、防掉帽、传动接头、锁帽、弹性挡圈，传动接头的外侧由上至下依次安装配液套、排液盘、摆锤。本发明既能为钻头提供基本的扭矩和转速，又能附加冲击振动能量，提高破岩效率和机械钻速，缩短钻井周期，降低钻井成本。
- 水力振荡器-201611259103.5
- 姜进涛 - 新昌县澄聚农业科技有限公司
- 2016-12-30 - 2019-04-05 - E21B7/24
- 本发明公开了一种水力振荡器，包括：振动短节和与振动短节连接的动力短节；振动短节包括：滑轴、滑套、振动弹簧、活塞端子和振动壳体；滑轴上端与钻杆连接，滑轴与滑套通过花键构成沿其轴向的滑动连接；滑套与振动壳体连接；滑轴的下端与振动壳体间安装有振动弹簧；滑轴的下端安装活塞端子；动力短节包括：连接套、芯轴、转动壳体、涡轮叶片、定阀和偏心动阀；连接套的下端与转动壳体的上端构成绕其轴向的单向转动连接；芯轴的上端与连接套连接、其下端设置于转动壳体内；内壁上自上而下依次安装涡轮叶片和偏心动阀；芯轴上安装定阀。本发明带来的有益效果是：能够复合振动叠加作用从而大幅减小钻进过程中的摩擦力。
- 一种穿电缆水力振荡器-201910053243.4
- 孟凡超;刘宝振;许得禄;于智慧 - 杰瑞能源服务有限公司
- 2019-01-21 - 2019-04-02 - E21B7/24
- 本发明公开了一种穿电缆水力振荡器，包括上接头，活塞，压缩弹簧，外套，下接头，第一密封组件和第二密封组件，上接头与下接头通过外套连接，外套设在上接头与下接头的外部，活塞设在外套的内部，外套、活塞与下接头之间围合形成有环形空腔，压缩弹簧设在环形空腔中，第一密封组件设在上接头与外套之间，第二密封组件设在外套与下接头之间，活塞与上接头之间形成有密封腔，活塞的上端设有孔眼，孔眼与密封腔相通，活塞与下接头可在压差的作用下在穿电缆水力振荡器内部作上下往复运动。有益效果：整个水力振荡器的密封性能好，灵活振动，矩形限位的连接方式，使得往复运动的连续性好。
- 液力振荡器-201611262739.5
- 姜进涛 - 陕西专壹知识产权运营有限公司
- 2016-12-30 - 2019-03-22 - E21B7/24
- 本发明公开了一种液力振荡器，包括：振动短节；振动短节包括：滑轴、滑套、活塞端子Ⅰ、活塞端子Ⅱ和振动壳体；滑轴具有流道Ⅰ、流道Ⅱ、通孔Ⅰ和通孔Ⅱ，流道Ⅰ与流道Ⅱ不连通；滑轴与滑套通过花键构成沿其轴向的滑动连接；滑套与振动壳体连接；振动壳体具有一沿其轴向延伸而成、用于容纳滑轴的活塞腔，振动壳体的内壁具有与滑轴构成滑动连接的凸台，凸台将活塞腔分为上腔和下腔；活塞端子Ⅰ安装于位于上腔中的滑轴上，活塞端子Ⅱ安装于位于下腔中的滑轴上，振动壳体具有流道Ⅲ；活塞端子Ⅰ具有流道Ⅳ，活塞端子Ⅱ具有流道Ⅴ。本发明带来的有益效果是：结构巧妙独特、易于安装维护，振动效果显著提高。
- 利用涡激振动实现轴向冲击的钻井工具-201610848043.4
- 田家林;杨应林;杨琳;胡书辉;蔡旭东;杜凡;周韬 - 西南石油大学
- 2016-09-26 - 2019-03-08 - E21B7/24
- 本发明涉及一种利用涡激振动实现轴向冲击的钻井工具，包括减震器、涡激振荡器、冲击接头。所述的涡激振荡器前端连接冲击接头，后端连接减震器，通过前端安装的冲击接头缓和钻头与工具之间的冲击作用，提高工具使用寿命，利用减震器吸收工具工作时产生的振动，避免振动向上传递，影响上部钻具的正常工作，泥浆流过变阻短节时，将产生涡激振动，从而使涡激振荡器产生轴向冲击，从而加速钻头破岩。本发明的利用涡激振动实现轴向冲击的钻井工具利用泥浆压力变化，产生一定频率的轴向力，无其他驱动装置，能够有效节约钻井能量，实现高效破岩。
- 一种单激励钻井振动装置和间歇式单激励钻井振动装置-201820338068.4
- 方潘;侯勇俊;王钰文;邹敏;彭欢;侯度宇 - 西南石油大学
- 2018-03-13 - 2019-03-01 - E21B7/24
- 本实用新型涉及振动技术和油气钻井技术领域，具体涉及一种单激励钻井振动装置和间歇式单激励钻井振动装置。单激励钻井振动装置，包括振动筛和振动发生机构，其特征在于，振动发生机构，包括偏心块旋转部件和振动机构，振动机构包括受振部件、支撑板和扭转弹性件，支撑板以能够相对受振部件枢转的方式与受振部件连接，支撑板的旋转轴线与支撑板的板面不垂直，扭转弹簧设置在受振部件与支撑板之间，用于储存或释放支撑板相对受振部件转动的能量，偏心块旋转部件设置在支撑板上，偏心块旋转部件的旋转轴线与支撑板不垂直，受振部件与振动筛固定连接,仅需要一个电机驱动即可实现振动筛的椭圆振动轨迹，结构简单，成本低廉，更容易控制。
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